S FIS 1105297 Chapter1

(1)

1

Abdul Fatah Maemunnur, 2015

RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Air merupakan sumber kehidupan yang sangat penting bagi manusia. Tidak

hanya manusia saja makhluk hidup lainnya pun sangat membutuhkan air. Manusia

tanpa air akan kehausan atau bahkan kekurangan cairan tubuhnya hingga

menyebabkan kematian. Begitu juga dengan hewan. Tanah tanpa air akan menjadi

gersang dan tandus. Tumbuhan tanpa air akan layu dan kering. Air merupakan

material yang membuat kehidupan terjadi di bumi (Robert J. Kodoatie & Roestam, 2010). Dalam penjelasan lain Sayyid Quthb menyatakan “Air adalah dasar dari suatu kehidupan dan merupakan satu unsur yang dibutuhkan dalam

kehidupan hingga manusia pun sangat menantikan kedatangannya”. Air

dimanfaatkan oleh manusia untuk beberapa keperluan, seperti untuk air minum,

memasak, mencuci, dan sebagainya yang harus diperhatikan. Air yang diperlukan

tersebut tentunya harus memiliki kualitas yang baik.

Marganof (2010) menyatakan bahwa permasalahan lingkungan yang

menjadi perhatian utama pada saat ini adalah menurunnya kualitas perairan oleh

masuknya bahan pencemar yang berasal dari berbagai kegiatan manusia seperti

sampah pemukiman, industri, pemupukan serta pestisida. Menurut penelitian yang

dilakukan oleh Kementrian Lingkungan Hidup (KLH) terhadap kualitas air sungai

di 33 provinsi di Indonesia selama tahun 2008-2013 telah terkumpul data kualitas

air sungai di hampir 57 sungai lintas provinsi, Negara dan sungai strategis

Nasional disimpulkan bahwa 70 – 75 % sungai yang dipantau telah tercemar baik

tercemar ringan, sedang, maupun tercemar berat (KLH, 2014). Dari keterangan

diatas dapat disimpulkan bahwa kualitas air yang ada di Indonesia sangatlah

memprihatinkan.

Ada beberapa kriteria suatu air dikatakan memiliki kualitas yang baik,

seperti kualitas fisik, kualitas kimia, dan kualitas biologi. Pada kualitas fisik

(2)

2

kimia dilihat bahan atau zat apa saja yang terkandung dalam air tersebut. Serta

kualitas biologis dilihat keberadaan dari mikrobiologi yang dapat membawa

penyakit dalam air tersebut.

Salah satu dari tinjauan kualitas air yang baik ialah kejernihan air. Atau

sering dikenal sebagai tingkat kekeruhan air (turbidity). Rasyid R. dkk. (2013)

menjelaskan tentang kekeruhan air dan apa saja yang dapat menyebabkannya.

Mereka menyatakan bahwa

Kekeruhan adalah keadaan dimana transparansi suatu zatcair berkurang

akibat kehadiran zat-zat tak terlarut. Kekeruhan disebabkan adanya kandungan

Total Suspended Solid (TSS) baik yang bersifat organik maupun anorganik.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang demikian pesat di bidang

elektonika dan instrumentasi telah memungkinkan diciptakannya alat-alat ukur

yang bekerja secara digital termasuk alat uji kekeruhan air.

Dewasa ini telah ada alat instrumen yang digunakan untuk menentukan

tingkat kekeruhan air yaitu turbidimeter. Turbidimeter adalah alat yang digunakan

sebagai alat uji standar untuk menentukan tingkat kekeruhan air. Keberadaan alat

ini sebenarnya sudah umum. Namun, hanya pihak tertentu saja yang memliki alat

ini. Hal ini menyebabkan kurang efektif dan efisien untuk dapat mengetahui

apakah air yang kita pakai memenuhi standar atau tidak (Nuzula, dkk., 2013)

Oleh karena itu, peniliti akan merancang dan membuat suatu alat

instrumentasi untuk megukur tingkat kekeruhan air yang baik juga mudah dalam

penggunaannya. Model desain alat ukur ini akan menggunakan komponen yang

terdiri dari photodiode TSL250 sebagai detectornya , dan laser dioda yang

mempunyai panjang gelombang 650 nm sebagai sumber cahayanya . Kedua

komponen ini dirancang sedemikian rupa dengan posisi 90o antara detector dan

sumber cahayanya, yang selanjutnya lebih dikenal dengan metode nephelometrik.

Sebagai kontrolernya menggunakan adruino UNO. Satuan standar yang

digunakan untuk mengukur turbidity adalah NTU (Nephelometric Turbidity Units)

dimana dalam alat ini akan ditampilkan dalam LCD karakter 2x16.

Prinsip kerja sistem sensor memanfaatkan hamburan cahaya. Cahaya

(3)

3

diserap dan sebagian lagi dihamburkan oleh partikel-partikel tersuspensi yang

berada di jalur lintasan cahaya tersebut (Hendrizon, dkk., 2012)

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penelitian ini memiliki rumusan

masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana perancangan dan pembuatan sistem instrumentasi untuk

mengukur tingkat kekeruhan air yang berbasis arduino uno.

2. Bagaimana respon dari desain sistem sensor yang dibuat terhadap perubahan

tingkat kekeruhan air.

3. Bagaimana kualitas alat yang dibuat dengan menguji tingkat akurasi, presisi,

kesalahan (error), dan rentang pengukuran (range) dibandingkan dengan alat

turbitimeter.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penilitian ini, yaitu :

1. Merancang dan membangun sebuah alat instrumentasi untuk pengukuran

tingkat kekeruhan air yang berbasis arduino uno.

2. Mengetahui respon sistem sensor yang dibuat terhadap perubahan tingkat

kekeruhan air. Dengan kata lain melihat sejauh mana sistem sensor ini dapat

digunakan sebagai pengukur tingkat kekeruhan air.

3. Mengetahui sejauh mana kelayakan alat yang dibuat dengan menguji tingkat

akurasi, presisi, kesalahan (error), serta rentang pengukuran (range) dari alat

tersebut.

1.4 Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada perancangan dan pembuatan alat instrumentasi untuk

mengukur tingkat kekeruhan air portable dan online. Dimana alat ini mempunyai

spesifikasi sebagai berikut :

1. Sistem sensor yang digunakan menggunakan komponen fotodioda TSL250

sebagai detectornya dan laser dioda yang mempunyai panjang 650 nm

sebagai sumber cahayanya , yang dirancang sedemikian rupa menggunakan

metode nephelometrik sehingga memiliki respon terhadap intensitas cahaya

(4)

4

2. Sistem yang digunakan berbasis arduino uno yang berfungsi sebagai

pengontrol operasi sistem

3. Sistem ini menggunakan LCD 2x16 sebagai output dari hasil pengukuran

yang dilakukan.

1.5 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan ini terdiri dari :

BAB I PENDAHULUAN : pada bagian ini terdiri dari latar belakang penulisan,

rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan

BAB II LANDASAN TEORI : Bagian ini terdiri dari teori-teori dasar yang

menyangkut penelitian ini yaitu beberapa teori tentang air, turbidity, metode

nephelometrik, dan arduino.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN : Dengan menampilkan alur dari

penelitian yang akan dilakukan yaitu berupa tempat dan waktu penelitian,alat dan

bahan yang diperlukan, metode penelitian, serta tahapanpenelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN : Berisikan tentang

pembahasan-pembahasan yang dibuat berdasarkan rumusan masalah dan tujuan masalah yang

telah dikemukakan sebelumnya.

BAB V KESIMPULAN : Terdiri dari hasil kesimpulan penelitian berdasarkan

tujuan serta saran-saran untuk membuat hasil dari penelitian ini menjadi lebih